DE3109173A1

DE3109173A1 - Vorrichtung und verfahren zum aushaerten ununterbrochener laengen aus haertbarem material

Info

Publication number: DE3109173A1
Application number: DE19813109173
Authority: DE
Inventors: Gustavo Gaglianico Vercelli Caser; Alan Harvey Bury Lancashire Hill; Alan Bacup Lancashire Lord
Original assignee: General Engineering Radcliffe 1979 Ltd Radcliffe Manchester; General Engineering Co Ltd
Current assignee: PLCV Ltd LONDON GB
Priority date: 1980-03-13
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1982-02-18
Anticipated expiration: 2001-03-12
Also published as: FI810730L; FR2478286A1; JPH0123293B2; GB2075029B; GB2075029A; FI73920C; JPS56161138A; ES500304A0; DE3109173C2; IT1129424B; ZA811559B; CH654099A5; IT8067387A0; CA1164616A; FR2478286B1; FI73920B; ES8206587A1; US4353861A

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Härten von ununterbrochenen Längen aus einem härtbaren Material. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System, bei welchem in einer Vulkanisierkammer eine aus geschmolzenen Salzen bestehende Wärmeaustauschflüssigkeit dazu verwendet wird, um unter Druckbedingungen gezogene, geformte, kompakte, geschäumte oder gewalzte Gegenstände aus elastomeren Materialien zu härten, insbesondere solche Gegenstände, die aus Rohren oder Schläuchen bestehen, die bei isolierten Kabeln verwendet werden, wobei sie direkt auf die zu isolierenden Leitungskabel extrudiert werden.

Der einfachheithalber wird die Erfindung nachfolgend unter Hinweis auf die Herstellung von ummantelten elektrischen Kabeln beschrieben.

. Die IT-PS 1 011 784 beschreibt das kontinuierliche Aushärten unter Druckbedingungen einer elastomeren ummantelung eines Metalldrahtes. Der beschichtete Draht wird kontinuierlich entlang einer Röhre geführt, die von außen beheizt wird, und die einen zentralen Abschnitt aufweist, der eine Vulkanisierkammer bildet. Eine Wärmeaustauschflüssigkeit, die gewöhnlich aus geschmolzenem Salz besteht, wird in diese Kammer mittels einer ringförmigen Düse eines rohrförmigen Injektors eingespeist, durch welchen der beschichtete Draht hindurchgeht.

Die Vulkanisierkammer ist an ihren beiden Enden mittels zweier Rohre mit einem Heizgefäß verbunden, welches aus einem Behälter für die Wärmeaustauschflüssigkeit besteht, die von diesem Gefäß durch eine Pumpe abgezogen und dann zu dem rohrförmigen Ejektor durch ein erhitztes Rohr gefördert wird.

Die vorstehend beschriebene Anlage arbeitet zwar vollkommen, hat jedoch einige Nachteile, die hauptsächlich darauf zurück-

130067/0601

31Q3173

zuführen sind, daß sie für ihren Betrieb eine außerordentlich große Wärmemenge benötigt. Bei dem beschriebenen System ist es erforderlich, individuell das die Wärmeaustauschflüssigkeit enthaltende Gefäß und die Vulkanisierkammer zu erhitzten, ebenso wie alle Verbindungsrohre, in denen die Flüssigkeit läuft, da die Vulkanisierkammer und das Gefäß getrennt sind. Wegen dieser baulichen Eigenheit entstehen auch beträchtliche Temperaturunterschiede zwischen solchen Teilen, in denen die Flüssigkeit läuft, und solchen, die nicht von der Flüssigkeit berührt werden. Diese Temperaturunterschiede führen zu beträchtlichen Wärmespannungen, die nach einer gewissen Zeit zu Verformungen in dem Rohrsystem führen können, durch das der ummantelte Draht geführt wird.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Härtungsanlage, bei der die geschilderten Nachteile reduziert oder ganz eliminiert werden.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die neue Anlage zum Aushärten einer ununterbrochenen Länge aus härtbarem Material aus einem ersten Rohrkörper, der eine Kammer für eine Wärmeaustauschflüssigkeit begrenzt, einem zweiten Rohrkörper, der innerhalb dieses ersten Rohrkörpers angeordnet ist und eine Vulkanisierkammer begrenzt, Eintrittsvorrichtungen in diese Rohrkörper und Austrittsvorrichtungen aus diesen Rohrkörpern, die so beschaffen sind, daß sie einer Länge aus zu härtendem Material den Durchgang durch diese Rohrkörper gestatten, ersten und zweiten Dichtungen, die stromaufwärts, bzw. stromabwärts vom Einlaß, bzw. dem Auslaß angeordnet sind und in dichtender Weise mit dieser Länge aus härtbarem Material zusammenwirken, mindestens einem rohrförmigen Injektor zum Einspeisen einer Wärmeaustauschflüssigkeit in diesen zweiten Rohrkörper, Wärmeaustauschflüssigkeits Fördervorrichtungen zur Förderung von Wärmeaustauschflüssigkeit zu dem oder jedem rohrförmigen Injektor, Mitteln zum

130067/0601

Erhitzen mindestens eines Teils des ersten Rohrkörpers, Mitteln zum Einführen eines unter Druck stehenden Fluids in diesen ersten Rohrkörper, sowie Mitteln zum Kühlen der ununterbrochenen, gehärteten Längen aus härtbarem Material, die während des Betriebs aus dem zweiten Rohrkörper austritt.

Die vorliegende Erfindung betrifft zugleich ein neues Verfahren zum Härten einer ununterbrochenen Länge aus härtbarem Material, bei welchem eine Wärmeaustauschflüssigkeit zu einem ersten Rohrkörper gefördert wir-d, dieser erste Rohrkörper unter Druck gesetzt wird, die Wärmeaustauschflüssigkeit in dem ersten Rohrkörper erhitzt wird, die Wärmeaustauschflüssigkeit von dem ersten Rohrkörper zu einem Injektor gefördert wird, die so geförderte Flüssigkeit in einen zweiten Rohrkörper eingespeist wird, welcher innerhalb des ersten Rohrkörpers angeordnet ist, zugleich die ununterbrochene Länge aus härtbarem Material durch den zweiten Rohrkörper, der innerhalb des ersten Rohrkörpers angeordnet ist, geführt wird, so daß die Wärmeaustauschflüssigkeit über ihn hinwegstreicht, wobei die Wärmeaustauschflüssigkeit von diesem zweiten Rohrkörper in diesen ersten Rohrkörper zurücklaufen gelassen wird, und anschließend diese ununterbrochene Länge aus härtbarem Material gekühlt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend -an einer beispielhaften Ausführungsform unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert, in welcher

Figur 1 ein Axialschnitt durch eine kontinuierliche Härtungsanlage ist,

Figur 2 eine Modifikation des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist,bei welcher die Menge an Wärmeaustauschflüssigkeit verringert wird, die durch die Länge aus gehärtetem Material mitgeschleppt wird,

130067/0601

31Q3173

Figur 3 eine andere Ausführungsform der Härtungsanlage von Figur 1 ist, bei der ebenfalls die Menge an Wärmeaustauschflüssigkeit verringert wird, die von dem zu härtendem Material mitgeschleppt wird,

die Figuren 4a und 4e Modifikationen der Vulkanisierkammer

der Härtungsanlage von Figur 1 darstellen, und

Figur 5 eine Ausführungsform zeigt, die Wärmespannungen zwischen bestimmten Teilen der Anlage von Figur 1 ausschließen soll.

Figur 1 zeigt eine Vulkanisieranlage, die insgesamt mit 1 bezeichnet ist, und die aus einem im wesentlichen horizontalen Rohrkörper 2 besteht, der sich aus drei koaxialen und integralen Rohrabschnitten 3, 4 und 5 zusammensetzt. Der Rohrabschnitt 3 besitzt einen Endflansch 6, der an ein Abschlußblech 7 angeflanscht ist, und einen Endflansch 8, der an einem ersten Endflansch 9 des Rohrabschnitts 4 angeflanscht ist. Eine Trennwand 10 ist zwischen den Flanschen 8 und 9 angeordnet. Der Rohrabschnitt 5 besitzt einen ersten Endflansch 11, der an ein Abschlußblech 12 angeflanscht ist, und einen zweiten Endflansch 13, der an einen zweiten Endflansch 14 am Ende des Rohrabschnitts 4 mittels einer Tennwand 15 angeflanscht ist, die zwischen den Flanschen 13 und 14 angeordnet

Die Flächen 7,10,12 u. 15 bilden innerhalb der Rohrabschnitte 3, 4 und 5 drei Kammern, die mit den Bezugsziffern 16, 17 und 18 bezeichnet sind, und die untereinander in Verbindung stehen dank zweier Bohrungen 19 und 20 im oberen Bereich der Bleche 10 und 15, und die koaxial angeordnet sind, wobei ihre Achsen parallel zu der des Rohrkörpers 2 laufen.

Durch das Blech 7 ist ein Loch 21 gebohrt, das mit den Bohrungen 19 und 20 koaxial verläuft, und durch das die Kammer 16 in

130067/0601

Verbindung steht mit einem Rohrstück 22, das mit einem Endflansch 23 ausgerüstet ist, der an die Außenoberfläche des Bleches 7 angeflanscht ist. Das andere Ende des Rohrstücks 22 ist teleskopartig mit einem Rohrstück 25 verbunden, dessen mit einem Gewinde versehenes Ende 26 an das mit einem Gewinde versehene Ende 27 der Spritzgußdüse 28 eines Extruders 29 gekoppelt ist. Ein Dichtungskörper 24 ist zwischen den Rohrabschnitten 22 und 25 angeordnet. Der Extruder 28, 29 beschichtet einen Metalldraht mit einer Elastomerenschicht, so daß ein ummanteltes Kabel 30 entsteht, das sich entlang der Rohrabschnitte 22 und 25 und des Rohrkörpers 2 durch die Bohrungen 21, 19 und 20 erstreckt, und das aus dem Rohrkörper 2 durch die Bohrung 31 in den Blech 12 geführt wird, welche koaxial zu den Bohrungen 19, 20 und 21 liegt.

Mit der Außenseite des Bleches 12 ist ein Rohrkörper 32 verbunden, der koaxial zu der Bohrung 31 verläuft und ein ringförmiges Teil 33 aufnimmt, das in dichtender Weise mit der Außenoberfläche des Kabels 30 zusammenwirkt, und das durch einen kegelstumpfförmigen Zapfen 34 in seiner Lage gehalten wird.

Beide Rohrabschnitte 3 und 5 sind mit Inspektionsschächten 35 versehen, die mit Deckeln verschlossen sind, und durch die die Kammern 16 und 18 inspiziert werden können. Der Rohrabschnitt 4 ist an seiner Oberseite mit einer Kupplung 36 ausgerüstet, die den Anschluß an eine Quelle für ein unter Druck stehendes Fluid, gewöhnlich Luft, ermöglicht, und ist an seiner Unterseite mit einem Fallrohr 37 ausgerüstet, dessen Boden durch ein entfernbares Blech 38 verschlossen ist und dessen oberer Teil mit dem Boden der Kammer 17 in Verbindung steht.

Der Rohrabschnitt 3 ist außen mit einem Heizmantel 39 versehen, der auch zwei Rohre 40 und 41 bedeckt. Das Rohr 40 führt vom unteren Teil des Rohrabschnitts 3 nach unten und ist

130067/0601

-12- 31Q3173

mit dem Eingang einer Pumpe 42 verbunden. Die Pumpe 42 wird über ein Getriebe 44 durch einen Elektromotor 43 angetrieben. Das Rohr 41 führt vom Ausgang der Pumpe 42 nach oben und gabelt sich, nachdem es die Kammer 16 betreten hat, in zwei Rohre, die in entgegengesetzten Richtungen parallel zur Achse des Rohrabschnitts 3 unterhalb des Rohrkörpers 47 verlaufen. Der Rohrkörper 47 bildet eine Vulkanisierkammer für das beschichtete Kabel 30, die koaxial zu den Bohrungen 21 und 19 angeordnet ist. Der Rohrkörper 4 7 hat in seinem zentralen und oberen Bereich eine radiale öffnung 48 und endet an jedem Ende in einer nach innen kegelstumpfförmigen, konischen Oberfläche, die sich nach außen aufweitet und in einem komplementären kegelstumpfförmigen, konischen Rohrkörper zusammenläuft. Dieser Körper und der Rohrkörper 47 begrenzen einen rohrförmigen Injektor 49, durch welchen das Kabel 30 hindurchgeht, und der eine ringförmige Düse um dieses Kabel 30 bildet. Die beiden derartig geformten Injektoren 49 liegen einander gegenüber und führen in jeweilige radiale Kammern 50, von denen die eine mit dem Rohr 45 verbunden ist und die andere mit dem Rohr 46 verbunden ist. Einfache teleskopartige Verbindungsstücke 80 und 81 im Rohrkörper 47 und in den Rohren 45 und 46 sorgen für den Ausgleich von Axialausdehnungen. Der Querschnitt des Rohrkörpers 47 kann über seine Länge variieren. Die rohrförmigen Injektoren 49 und der Rohrkörper 47 können einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wie z.B. einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt mit sich verjüngenden Endstücken in Gestalt einer Kegelstumpfpyramide.

Durch den Mantel 39 und den Rohrabschnitt 3 sind an den Enden des Rohrkörpers 47 Inspektionslöcher 51 hindurchgeführt, welche die kontinuierliche Inspektion des Vulkanisierprozesses von außen ermöglichen.

Ähnlich wie der Rohrabschnitt 3 ist auch der Rohrabschnitt 5 mit zwei Rohren 52 und 53 ausgerüstet. Das Rohr 52 erstreckt

130067/0601

sich vom unteren Teil des Rohrabschnitts 5 nach unten und verbindet diesen Rohrabschnitt 5 mit dem Eingang einer Pumpe 54, die über ein Getriebe 56 von einem Elektromotor 55 angetrieben wird. Das Rohr 53 erstreckt sich vom Ausgang der Pumpe 54 nach oben und führt, nachdem es die Kammer 18 durchquert hat, in eine radiale Kammer 57, die an dem einen der beiden Enden des Rohrkörpers 58 angeordnet ist. Der Rohrkörper 58, der koaxial zum Rohrkörper 47 verläuft, bildet eine Kühlkammer für das Kabel 30. Der Rohrkörper 58 ist an dem anderen Ende mit der Innenoberfläche des Bleches 12 an der Bohrung 31 verbunden, und an seiner Oberseite befindet sich eine radiale öffnung 59 in der Nähe des Bleches 12. Der Rohrkörper 58 zeigt an seinem dem Blech 15 gegenüberliegenden Ende eine nach innen kegelstumpfförmige, konische Oberfläche, die sich nach außen weitet und an einen nach außen kegelstumpfförmigen, rohrförmigen Körper gekoppelt ist. Dieser rohrförmige Körper und der Rohrkörper 58 begrenzen einen rohrförmigen Injektor 60, der dem Blech 12 gegenüberliegt. Der Injektor steht in Verbindung mit der Kammer 57 und bildet eine ringförmige Düse'um das Kabel 30. Unmittelbar stromaufwärts vom Injektor 60 ist im Rohrabschnitt 5 ein Schauloch 61 angeordnet, welches die visuelle Beobachtung des Übertritts von Kabel 30 in den Rohrkörper 58 von außen ermöglicht. Bevor der Härtungsprozeß beginnt, wird eine ausreichende Wärmemenge dem Rohrabschnitt '3 über den Heizmantel 39 zugeführt, um so viel Salz zu schmelzen, daß ein erheblicher Teil der Kammer 16 unter dem Rohrkörper 47 davon eingenommen wird. Der Metalldraht, der die Seele des Kabels 30 bildet, wird durch die Rohrabschnitte 25 und 22, die Rohrkörper 47 und 58 und die ringförmige Dichtung 33 geführt und wird dann an einer (nicht dargestellten) Ziehvorrichtung befestigt, welche den Draht kontinuierlich entlang des Rohrkörpers 2 voranbewegt.

Dann wird ein unter Druck stehendes Gas, üblicherweise Luft oder ein Inertgas durch die Kupplung 36 in die Kammer 17 einge-

130067/0601

führt und streicht durch die Bohrungen 19 und 20, um diejenigen Teile der Kammern 16 und 18 einzunehmen, die nicht von dem geschmolzenen Salz, bzw. der Kühlflüssigkeit besetzt sind.

Die Pumpe 42 wird eingeschaltet. Sie zieht das geschmolzene Salz vom Boden der Kammer 16 durch das Rohr 40 und fördert es über die Rohre 41, 45 und 46 zu den beiden Injektoren 49. Das durch die beiden entgegengesetzt ausgerichteten Injektoren 49 ausgestoßene geschmolzene Salz füllt den gesamten Rohrkörper 47 aus, fließt durch die öffnung 48 über und fällt schließlich auf den Boden der Kammer 16.

Zur gleichen Zeit wird die Pumpe 54 in Betrieb gesetzt und zieht etwas Kühlflüssigkeit, üblicherweise Wasser vom Boden der Kammer 18 durch das Rohr 52 und fördert es durch das Rohr 53 zu dem Injektor 60. Die von dem Injektor 60 ausgestoßene Kühlflüssigkeit füllt den gesamten Rohrkörper 58 aus, fließt durch die öffnung 59 über und fällt dann auf den Boden der Kammer 18. Um jede Verunreinigung von Salz durch Kühlflüssigkeit oder umgekehrt zu verhindern, liegen die Niveaus von Salz und Kühlflüssigkeit in den jeweiligen Kammern 16 und unterhalb der öffnungen 19 und 20 in den Blechen 10 und 15. Zweckmäßigerweise sollten während des Betriebs die Flüssigkeitsspiegel auch unter den Rohrkörpern 47 und 58 liegen.

Nach dem Austreten des Metalldrahts aus der Spritzgußdüse wird auf diesen Draht eine Beschichtung aus ungehärtetem Elastomerenmaterial direkt aufextrudiert, so daß ein ummanteltes Kabel 30 entsteht. Das Kabel 30 bewegt sich voran entlang des Rohrkörpers 2 und betritt den Rohrkörper 47, in welchem die vorstehend erwähnte ungehärtete Beschichtung einem Vulkanisierprozeß unterzogen wird unter Druckbedingungen dank ihrer Berührung mit dem geschmolzenen Salz, das aus den Injektoren 49 ausgestoßen wird, und dank des Druckes, das von

130067/0601

dem durch die Kupplung 36 eingeführten Gas in dem Rohrkörper 2 ausgeübt wird.

Alles aus der Bohrung 19 austretende geschmolzene Salz fällt in das Fallrohr 37, aus dem es nach Entfernung des Bodens 38 entnommen werden kann.

Wenn die Geschwindigkeit des ummantelten Kabels 30 erhöht wird, wird aus der Kammer 16 austretendes Salz und am Kabel anhaftendes Salz in zunehmenden Mengen in die Kammer 17 und sogar in die Kammer 18 mitgeschleppt. Der von den Injektoren 49 in entgegengesetzer Richtung zur Bewegungsrichtung des Kabels ausgestoßene Salzstrahl verringert die Salzmenge, die in die Kammern 17 und 18 mitgeschleppt wird. Dieser Effekt kann noch dadurch verbessert werden, daß die Geschwindigkeit des aus dem Injektor 49 austretenden Salzstrahles erhöht wird.

Um eine Verunreinigung der Kühlflüssigkeit durch das Salz noch weiter zu verringern, können Vorrichtungen in Kammer angeordnet werden, die noch mehr Salz zurückhalten. Eine Möglichkeit besteht in der Verwendung einer Düse, aus welcher ein Gasstrom in entgegengesetzter Richtung zur Kabelbewegungsrichtung austritt, um das Salz fortzublasen.

Bei sehr hohen Kabelgeschwindigkeiten sind diese Maßnahmen jedoch nicht mehr ausreichend. Figur 2 zeigt eine Vorrichtung, die vorteilhaft zur Verbesserung des Verfahrens eingesetzt werden kann. Ein Rohr 61' ist mit dem Rohr 45 verbunden und reicht durch den Rohrabschnitt 3 und den Heizmantel 39 zum Eingang einer Pumpe 62, die von einem Motor 63 angetrieben wird. Der Ausgang der Pumpe 62 ist über ein Rohr 64 mit einer Düse 65 verbunden. Die Düse 65 ist koaxial zur Vulkanisierkammer 47 und dem Kabel 30 angeordnet. Die Düsenöffnung 66 hat die Gestalt eines konischen Ringes oder einer Reihe von diskreten öffnungen, die in gleichem Abstand um den zentralen Durchgang 67 angeordnet und konvergierend gegen die Achse des Durch-

130067/0601

31Q9173

gangs 67 und gegen den Injektor 49 gerichtet sind. Während des Betriebs tritt ein Salzstrom aus der Düsenöffnung 66 und streift das an dem Kabel anhängende Salz von diesem, um die Salzmenge zu verringern oder zu eluminieren, die mit dem Kabel 30 aus der Kammer 16 mitgeschleppt wird.

Figur 3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Anordnung, bei welcher ein Gehäuse 72 über Bleche 71 und 70 an dem Flansch 8 des Rohrabschnitts 3 und dem Flansch 9 des Rohrabschnitts 4 angeflanscht ist. In dem Gehäuse befindet sich eine Seilscheibe 73, welche das Kabel 30 um 180° umlenkt, wobei das Kabel durch die öffnungen 19 und 74 eintritt und durch die Öffnungen 75 und 76 austritt. Stromaufwärts von dem Flansch 8 und stromabwärts von dem Flansch 9 hat die Anlage das in Figur 1 gezeigte Aussehen. Jedoch erstreckt sich der Teil der Anlage stromabwärts vom Flansch 9 nun in entgegengesetzter Richtung als vorher. Auf seinem Weg um diese Seilscheibe schleudert ein schnellbewegtes Kabel den größten Teil des anhaftenden Salzes ab, das über die öffnungen 74 und 19 in die Kammer 3 zurückkehrt.

Sobald die Kammer 18 erreicht ist, betritt das Kabel das Innere des Rohrkörpers 58, wo es dank seiner Berührung mit der von dem Injektor 6 gelieferten Kühlflüssigkeit unter Druck abkühlt. Dann tritt es durch den ringförmigen Dichtkörper 33 aus.

Was den Rohrabschnitt 3 und den Rohrkörper 47 betrifft, so hält die über den Heizmantel 39 zugeführte Wärme die gesamte Kammer 16 im wesentlichen auf der gleichen Temperatur. Dies verringert oder eliminiert die Bildung von gefährlichen Wärmespannungen im Rohrabschnitt 3 und im Rohrkörper 47 und optimiert den thermischen Nutzeffekt der aus Rohrabschnitt 3 und Rohrkörper 47 bestehenden Anlage. Der Heizmantel 39 ist in der Lage, eine Hochtemperaturflüssigkeit aufzunehmen, und das

130067/0.601

ist einer der vielen Möglichkeiten, den Rohrkörper 2 zu erhitzen; er kann jedoch beispielsweise durch (nicht dargestellte) elektrische Widerstandsheizungen ersetzt werden, die außerhalb des Rohrabschnitts 3 angeordnet sind. Wenn elektrische Widerstandsheizungen verwendet werden, um den Rohrabschnitt 3 zu erhitzen, sind separate Heizzonen für die Bereiche, die mit dem Salz in Berührung kommen (Boden) und für die Bereiche, die mit dem Salz nicht in Berührung kommen (Oberseite) vorzuziehen^und sollte mittels Kaskadentemperaturkontrolle sichergestellt werden, daß beide Zonen auf gleicher Temperatur sind. Solche Anordnungen sind insbesondere vorteilhaft während der Aufheiz- und Abkühlstufen. Derartige Anordnungen verringern wiederrum Spannungen infolge von Temperaturunterschieden. Um in wirksamer Weise alle Luft ablassen zu können, die durch das in dem Rohrkörper 47 eingespeiste Salz mitgerissen wird, und um sicherzustellen, daß das Salz den Rohrkörper vollständiger ausfüllt, kann die radiale öffnung 48 in dem Rohrkörper 47 so modifiziert werden, daß sie eine Reihe von öffnungen 48 a und 48 b bildet, die in Abständen zwischen den Injektoren 49 angeordnet sind, wie Figur 4 a zeigt. Alternativ kann die öffnung die Gestalt eines länglichen Schlitzes 48 c an der Oberseite des Rohrkörpers 47 haben, wie die Figuren 4 b und 4 c zeigen. Figur 4 b ist ein seitlicher Schnitt durch einen Teil des Rohres 47, und Figur 4 c ist ein Querschnitt durch das Rohr 47 entlang der Linie X-X in Figur 4 b. Eine weitere Abänderung besteht darin, einen Schacht 49 a um die öffnung 48 d anzuordnen, wie in den Figuren 4 d und 4 e dargestellt ist. Figur 4 e. ist ein seitlicher Schnitt durch einen Teil des Körpers 47, und Figur 4 d ist ein Querschnitt durch den Körper 47 entlang der Linie E-E in Figur 4 e.

Damit der Rohrkörper 47 schnell von Salz entleert werden kann, können im Boden des Rohrkörpers 47 kleine Ablassöffnungen 79 a und 79 b vorgesehen sein, wie in Figur 4 a gezeigt ist.

130067/0601

Um den Transport des Kabels 3 0 durch die Anlage zu erleichtern, kann ein Einfädeldraht in der Anlage benutzt werden, während der Mantel des Kabels 30 gehärtet wird. Der Einfädeldraht kann an der Innenseite des Rohrabschnitts 25 befestigt sein, durch den Rohrabschnitt 22 und die Kammern 3, 4 und 5 reichen und durch eine Hilfsdichtung nahe der Hauptdichtung austreten. Sollte das Kabel 30 während des Betriebs der Anlage reißen, kann das gebrochene Ende, das dem Eingang zu der Anlage näher liegt, an dem Einfädeldraht zusammen mit einem weiteren Draht befestigt werden. Beide Kabel und Drähte werden durch die Anlage bis zu einem Punkt kurz vor der Dichtung 33 gezogen, das Kabel 30 wird abgenommen und durch die Dichtung hindurchgezogen, und der Einfädeldraht wird in seine ursprüngliche Position zurückgezogen.

Die in der Anlage wegen der Temperaturschwankungen auftretenden Spannungen sind geringer als in herkömmlichen Systemen, sind jedoch nicht immer vermeidbar. Diese Spannungen können leicht durch einfache Maßnahmen ausgeglichen werden, beispielsweise durch eine flexible Verbindung zwischen dem Flansch 23 und der Außenoberfläche von Blech 7, welche eine fehlerhafte Ausrichtung ausgleichen kann. Eine Faltenbalg-Kupplung 82 ist schematisch in Figur 5 dargestellt.

Abänderungen und Abweichungen von der hier beschriebenen Anlage sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich. Beispielsweise kann auf einen der Injektoren 49 verzichtet werden. Das in Figur 1 dargestellte Kühlsystem kann beispielsweise ersetzt werden durch das Kühlsystem, das in Figur 2 der GB-PS 1 486 967 dargestellt ist.

130067/0601

Claims

Dr. Joachim Ratρ·*

Patentanwalt AO Wiesbaden

GENERAL ENGINEERING RADCLIFFE 1979 LIMITED Radcliffe, Manchester, Großbritannien

Vorrichtung und Verfahren zum Aushärten ununterbrochener Längen aus härtbarem Material

Patentansprüche;

, 1.1 Vorrichtung zum Härten ununterbrochener Längen aus härtbarem Material, bestehend aus einem ersten Rohrkörper (2), der eine Kammer für eine Wärmeaustauschflüssigkeit umschließt, einem zweiten Rohrkörper (47), der im Inneren dieses ersten Rohrkörpers (2) angeordnet ist und eine Vulkaniesierkammer umschließt, einem Einlaß (21) in diese Rohrkörper und einem Auslaß (31) aus diesen Rohrkörpern, die so beschaffen sind, daß sie einer Länge (30) aus zu härtendem Material diese Rohrkörper (2, 47) zu passieren ermöglichen, ersten und zweiten Dichtungselementen (24, 33), die stromaufwärts dieses Einlasses (21) und stromabwärts dieses Auslasses (31) angeordnet sind und in abdichtender Weise mit dieser Länge (30) zusammenwirken, mindestens einem rohrförmigen Injektor (49) zum Einspeisen einer Wärmeaustauschflüssigkeit in diesen zweiten Rohrkörper (47), Wärmeaustauschflüssigkeits-Fördervorrichtungen (40 - 44) zur Förderung von Wärmeaustauschflüssigkeit zu dem oder jedem rohrförmigen Injektor (49) , Mitteln zum Erwärmen mindestens eines Teils dieses ersten Rohrkörpers (2), Mitteln

(36) zur Einführung eines unter Druck stehenden Fluids in

130067/0601

31Ö9173

diesen ersten Rohrkörper (2), und Mitteln (52 - 60) zur Kühlung der gehärteten, ununterbrochenen Länge (30) aus härtbarem Material, die aus diesem zweiten Rohrkörper (47) austritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser rohrförmige Injektor (49) nahe des Auslasses aus diesem zweiten Rohrkörper (47) und koaxial zu ihm angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei rohrförmige Injektoren (49) in zueinander entgegengesetzten Positionen nahe des Einlasses in diesen bzw. nahe des Auslasses aus diesem zweiten Rohrkörper (47) und koaxial zu diesem angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß dieser rohrförmige Injektor (49) aus einer ringförmigen Düse besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zweite Rohrkörper (47) im oberen Bereich dieses ersten Rohrkörpers (2) angeordnet ist, so daß er während des Betriebs oberhalb der Oberfläche der in diesem ersten Rohrkörper (2) enthaltenen Wärmeaustauschflüssigkeit liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zweite Rohrstück (47) in seinem oberen Bereich an einer Stelle zwischen diesen beiden Injektoren (49) eine radiale Öffnung (48) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser zweite Rohrkörper (47) eine radiale Öffnung in der Mitte zwischen diesen beiden Injektoren (49) aufweist.

130067/0601
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch' gekennzeichnet, daß diese Mittel zum Kühlen (52 - 60) aus einem' dritten Rohrkörper (58), der in diesem ersten Rohrkörper (2) stromabwärts von diesem zweiten Rohrkörper (47) angeordnet ist, Trennwänden(12 - 15), die eine Kammer für ein Kühlmittel innerhalb dieses ersten Rohrkörpers (2) begrenzen, welche zumindest teilweise von der Kammer (16) für die Wärmeaustauschflüssigkeit getrennt ist, einem rohrförmigen Injektor (60) zum Einspeisen des Kühlmittels in diesen dritten Rohrkörper (58), und Kühlmittelfördermitteln (52 - 56) zur Förderung von Kühlmittel zu diesem rohrförmigen Injektor (60) bestehen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieser rohrförmige Injektor (60) koaxial zu diesem dritten Rohrkörper (58) angeordnet ist.
10. Rohrkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts von dem oder den Injektoren (49) und nahe des Ausgangs von und koaxial zu der Vulkanisierkammer eine Düse (65) angeordnet ist, und daß Mittel (61' 64) vorgesehen sind zur Förderung von Wärmeaustauschflüssigkeit zu dieser Düse (65), welche die Funktion hat, Wärmeaustauschflüssigkeit gegen die Länge (30) aus härtbarem Material zu lenken, sobald diese die Vulkanisierkammer verlassen hat, damit Wärmeaustauschflüssigkeit, die bei dem Durchgang dieses Materials durch diese Kammer an diesem hängengeblieben ist, von diesem Material abgestreift wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Düse (65) einen konischen, ringförmigen Auslass begrenzt,
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Düse (65) eine Reihe von konvergierenden, diskreten Öffnungen bildet. <

130067/0601
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel zur Förderung von Wärmeaustauschflüssigkeit aus einer Pumpe (62) bestehen, die in einer Leitung (61', 64) angeordnet ist, welche von dem Vorratsbehälter für den oder jeden Injektor (49) zu dieser Düse (65) führt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts von der Vulkanisierkammer und stromaufwärts von den Kühlmitteln (52 - 60) eine Seilscheibe (73) angeordnet ist, um welche die ununterbrochene Länge (30) aus gehärtetem Material während des Betriebs der Vorrichtung gezogen wird, damit sie ihre Richtung ändert, nachdem das Material gehärtet worden ist, jedoch bevor es gekühlt wird, damit alle Wärmeaustauschflüssigkeit, die an dem Material hängengeblieben ist, einer Zentrifugalkraft unterworfen wird.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vulkanisierkammer umschließende Rohrkörper (47) eine Reihe von radialen Lüftungsöffnungen (48a, 48b) aufweist, durch welche alle mit der Wärmeaustauschflüssigkeit mitgerissene Luft abgelassen werden kann.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vulkanisierkammer umschließende Rohrkörper (47) einen Schlitz (48c) aufweist, welchersich entlang der Oberseite dieser Kammer erstreckt, damit alle mit der Wärmeaustauschflüssigkeit mitgerissene Luft abgelassen werden kann.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vulkanisierkammer umschließende Rohrkörper (47) zwischen seinen Enden einen eine radiale Lüftungsöffnung umschließenden Schacht (49a) aufweist.

130067/0601
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ^; 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vulkanisierkammer umschließende Rohrkörper (47) eine Reihe von Abflußöffnungen C79a, 79b) in seinem Boden aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zugkabel durch die Anlage geführt ist, um die Länge (30) aus Material zu Beginn oder nach einem Bruch hindurchzuziehen, und daß in der Nähe des Auslasses aus der Vorrichtung eine Dichtung angeordnet ist, durch welche das Kabel gezogen werden kann.
20. Verfahren zum Härten einer ununterbrochenen Länge aus einem härtbaren Material, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- eine Wärmeaustauschflüssigkeit wird zu einem ersten Rohrkörper (2) ge fördert,

- dieser erste Rohrkörper wird unter Druck gesetzt,

- die Wärmeaustauschflüssigkeit wird in diesem ersten Rohrkörper erhitzt,

- die Wärmeaustauschflüssigkeit wird von diesem ersten Rohrkörper zu einem Injektor (49) gefördert,

- die geförderte Flüssigkeit wird in einen zweiten Rohrkörper (47) ausgestoßen, welcher innerhalb des ersten Rohrkörpers angeordnet ist,

- zugleich wird die ununterbrochene Länge (30) aus härtbaren Material durch diesen zweiten Rohrkörper geführt, so daß die Wärmeaustauschflüssigkeit darüber streicht, wobei die Warmeaustauschflüssigkeit von diesem zweiten Rohrkörper in diesen ersten Rohrkörper zurücklaufen gelassen wird, und

- anschließend wird diese ununterbrochene Länge gekühlt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschflüssigkeit zu zwei Injektoren (49) gefördert wird, die an zwei einander gegenüberliegenden Enden dieses zweiten Rohrkörpers angeordnet sind, und von dort in

130067/0601

31Q9173

zwei entgegengesetzt gerichteten Strömen in den zweiten Rohrkörper ausgestoßen wird, um über die ununterbrochene Länge (30) zu streichen und von einer Stelle zwischen diesen beiden Injektoren in den ersten Rohrkörper zurückzufließen.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Injektor, der nahe des Auslasses aus dem zweiten Rohrkörper angeordnet ist, mehr Wärmeaustauschflüssigkeit gefördert wird als zu dem anderen Injektor, damit die Menge an Wärmeaustauschflüssigkeit, die durch die Länge (30) aus der Vulkanisierkammer getragen wird, verringert oder eliminiert wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20, 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeaustauschflüssigkeit zu einer Düse (65) gefördert wird, die am Auslaßende der Vulkanisierkammer und stromabwärts von dieser angeordnet ist, und von dort gegen die Länge (30) gerichtet wird, welche diese Kammer verläßt, damit die während des Durchgangs der Länge (30) durch diese Kammer hängengebliebene Flüssigkeit abgestreift wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (30) nach ihrem Austritt aus der Vulkanisierkammer um eine Seilscheibe (73) gezogen wird, so daß sie ihre Richtung ändert und die an ihr hängengebliebene Wärmeaustauschflüssigkeit einer Zentrifugalkraft unterworfen wird.

130067/0601